تقطیع و فراخنای حافظه
گنجایش حافظهٔ کوتاه‌مدت اکثر افراد نمی‌تواند از ۲+۷ قطعه فراتر رود. اما می‌توان اندازهٔ قطعه‌ها را افزایش داد و از این راه بر تعداد ماده‌ها در فراخنای حافظه افزود. قبلاً با مثالی این نکته را توضیح داده‌ایم: هرگاه آرایش زنجیرهٔ ۹۶ - ۶۱۹ - ۲۱۷۷ - ۱۴۹ را به ارقام تاریخی، مثلاً ۱۹۹۶ - ۱۷۷۶ - ۱۴۹۲، تغییر دهیم و بعد فقط این سه قطعهٔ تازه را در حافظهٔ کوتاه‌مدت ذخیره کنیم، می‌توانیم هر ۱۲ رقم را حفظ کنیم. هرچند در این مثال تغییر رمز ارقام به تاریخ‌های آشنا کار آسانی است اما این روش در اغلب زنجیره‌های ارقام کارساز نیست چون ما این‌همه تاریخ مهم در حافظه نداریم. اما اگر می‌توانستیم نظام واحدی برای تغییر رمز تمامی انواع زنجیره‌های ارقام به‌وجود بی‌آوریم، آنگاه امکان داشت به‌میزان چشمگیری بر فراخنای حافظهٔ کوتاه‌مدت افزود.
تحقیقی در مورد آزمودنی خاصی انجام شده که توانسته بود روشی عمومی برای تغییر رمز ابداع کرده و آن را برای افزایش فراخنای حافظهٔ خود از ۷ رقم به تقریباً ۸۰ رقم به‌کار گیرد (شکل تعداد ارقامی که س - ف می‌توانست یادآوری کند). این آزمودنی که با س - ف از او یاد می‌کنیم، از لحاظ توانائی حافظه و هوش دانشجوی متوسطی بود. به‌مدت یک‌سال و نیم هفته‌ای تقریباً سه تا پنج ساعت از وقت خود را صرف تکلیف فراخنای حافظه کرده بود. س - ف که دوندهٔ استقامت خوبی بود، ضمن تمرین‌های مفصل برای به‌خاطر سپردن مطالب، روشی ابداع کرد که با استفاده از آن می‌توانست زنجیرهٔ ارقام را به رکوردهای مسابقات دو تغییر رمز دهد. برای مثال، وی زنجیرهٔ ۳۴۹۲ را به رمز ۲/۳:۴۹ یعنی رکورد جهانی دو هزار و پانصدمتر تبدیل می‌کرد که برای او تنها یک قطعه محسوب می‌شد. از آنجا که س - ف با رکوردهای زمانی بسیاری آشنائی داشت (یعنی آنها را به حافظهٔ درازمدت خود سپرده بود) غالباً به‌راحتی می‌توانست مجموعه‌های چهار رقمی را به‌صورت یک قطعه در نظر بگیرد. در مواردی‌که نمی‌توانست به این شیوه عمل کند (مثلاً عدد ۱۷۷۱ نمی‌تواند رکورد دو باشد، چون رقم سوم آن خیلی بزرگ است) این چهار رقم را به یک تاریخ آشنا و یا به‌سن شخص یا شیئی تغییر رمز می‌داد.
این آزمودنی با ابداع یک نظام تغییر رمز که بر تقطیع و سازماندهی سلسله مراتبی استوار بود توانست فراخنای حافظهٔ کوتاه‌مدت خود را بسیار افزایش دهد. برای این کار حدود ۲۱۵ ساعت تمرین کرد (اقتباس از اریسون، چیس، و فالون، ۱۹۸۰).
با استفاده از این نظام‌های تغییر رمز، س - ف توانست فراخنای حافظهٔ خود را از هفت رقم به ۲۸ رقم افزایش دهد (هریک از هفت قطعه شامل چهار رقم بود). وی سپس با استفاده از سازماندهی سلسله مراتبی رکوردهای زمانی، به فراخنای تقریباً ۸۰ رقمی دست یافت. بنابراین، در حافظهٔ کوتاه‌مدت س - ف، یک قطعه ممکن است معرف سه رکورد زمانی دو باشد. هنگام یادآوری، س - ف از این قطعه به نخستین رکورد زمانی دو می‌رسید و چهار رقم آن را می‌گفت؛ بعد به‌دومین رکورد زمانی دو در این قطعه می‌رسید و ارقام آن را بازگو می‌کرد، و به‌همین شیوه ادامه می‌داد. بنابراین، هر قطعهٔ او معادل ۱۲ رقم بود. بدین طریق س - ف توانست به فراخنای چشمگیر نزدیک به ۸۰ رقم دست یابد. این موفقیت از راه افزایش اندازهٔ هریک از قطعه‌ها به‌دست آمده بود (با پیوند دادن ماده‌ها به اطلاعات موجود در حافظهٔ درازمدت)، نه از راه افزایش تعداد قطعه‌هائی که حافظهٔ کوتاه‌مدت می‌تواند در خود نگه‌دارد، چون وقتی س - ف به‌جای حفظ کردن ارقام به حفظ کردن حروف پرداخت، فراخنای حافظهٔ او دوباره به هفت ماده رسید - یعنی هفت حرف (اریسون - Ericsson، چیس - Chase، و فالون - Faloon در ۱۹۸۰).
از هنگام انتشار گزارش مربوط به س - ف، پژوهشگران شیوهٔ او را (تمرین مداوم روی تکلیف فراخنای حافظه) برای افزودن بر سرآمدان حافظهٔ کوتاه‌مدت به‌کار برده‌اند. آزمودنی دیگری به‌نام د-د که او نیز دونده بود، روش مشابهی برای تغییر رمز رکوردهای دو به‌کار برد و توانست فراخنای حافظهٔ خود را تا ۱۰۶ رقم افزایش دهد (والدراپ - Waldrop در ۱۹۸۷).
پژوهش فوق حاکی از توجه به بهسازی حافظهٔ کوتاه‌مدت است. اما بهسازی حافظهٔ درازمدت از دیرباز موردتوجه بوده است و ما نیز بقیهٔ این بخش را به‌بحث دربارهٔ همین موضوع اختصاص داده‌ایم. نخست خواهیم دید چگونه می‌توان مطالب را طوری رمزگردانی کرد که آسانتر بازیابی شوند، و آنکه به‌نحوهٔ بهسازی بازیابی خواهیم پرداخت.